midi合成器 MIDI的20个基本概念

《键盘》杂志资深编辑吉姆·艾金在MIDI诞生20周年发表了一篇文章，讲述了MIDI使用中经常遇到的20个概念。虽然都是“套话”，但很多MIDI老手对其中的一些都不是很清楚，更别说新手了。

1)MIDI发送演奏指令而不是声音

当您按下MIDI键盘上的一个键时，您并没有发出声音，而是发出了一个名为“消息上的音符”的MIDI命令。至于这个消息能发出什么声音，完全取决于电缆另一端的MIDI乐器。MIDI线完全没有音频数据。

2)进对出；；出对入

许多MIDI设备在背板上有三个MIDI插座:输入、输出和通过。连接设备时，主键盘的输出将连接到想要接收信息的设备的输入。MIDI设备可以连成一条链，让主键盘发出的信息。)可以被传输到每个连接的设备。在chaIn连接中，主键盘的Out连接到下一个设备的In，然后第三个设备的In从其Thur连接，然后第四个设备的in从其Thur连接。

3)通过次数过多会使数据变得更糟

变化

通过直通端口连接4个或5个以上的设备不是一个好主意。数字信号多次通过后的累积延迟很容易导致挂在链路后端的设备出现错误代码或其他意外情况。

4)MIDI通信是单向的

与USB等许多现代数字通信不同，MIDI电缆中的信息只向一个方向流动。如果您想在两个设备之间通话，您需要将它们各自的输出连接到彼此的输入。

5)MIDI以串行格式传输数据，速度相当快

MIDI电缆中一次只能传输一位，技术上称为串行通信。MIDI字节包含10位，而不是通常的8位。MIDI每秒传输31250位，或3125字节。

如下所述，MIDI音符的开始信息包含3个字节，可以在不到1毫秒的时间内发送。即使是20音和弦，在20毫秒内也会连续发声，人类的听觉几乎感觉不到这么小的时间差。

6)16个通道共享同一根电缆

MIDI规则定义了两种类型的信息系统信息和通道信息。实际音乐演奏信息是频道信息格式。MIDI定义一根电缆可以同时传输16个通道。如果需要更多通道，将使用更复杂的电缆设置。比如你的电脑配有8个端口的接口，同时传输的通道数可以达到16× 8 = 128。

有些合成器可以同时接收32个通道，需要两个MIDI输入端口.

7)两个MIDI同步

最早的MIDI规定定义了时钟信息、停止、开始、继续、音乐位置指针等信息，让两个音序器同步运行。每个四分音符发送24个时钟信息，所以它随着速度而变化。时钟信息是简单的单字节标记，不包含时间、位置等信息。

比较复杂的同步信息应该用MIDI时间码，这是SMPTE同步码在MIDI中的表达方式。它可以提供音乐表演的时间信息，但不包含速度信息。如果由MTC同步的两个音序器以不同的速度工作，尽管同步性很好，但它们的音乐会逐渐发散。

8)中央C 60号

MIDI为每个通道定义了128个音符，中心C数是60，5个八度的键盘数可能是36到96。然而，对于定序器没有统一的规则。有些音序器显示音符60是C3，有些是C4，不统一。

9)MIDI音符的开头3个字节包含4种信息

第一个字节包含状态和通道号1-16；第二个字节是音符编号0-127；第三个字节表示强度0-127。

10) 0表示音符关闭

关闭已打开的便笺有两种方式:一种是发送便笺关闭信息；另一种是发送一个强度为0的笔记打开消息。当然，这两种方法必须包含相应的音符号和通道号，否则达不到目的。这两种方法在音乐上没有区别，只是借用强弱0来表示音符的闭合，开音符的强弱类别改为1-127，但后者通过统计明细账目可以节省信息量。本来MIDI有一个“运行状态”，规定当前后信息的状态完全一致时，后面的信息可以省略状态字节。这样打开和关闭是不同的状态，需要6个字节；两个on状态是一样的，5字节就够了。发送大连续快音符时，运行状态可以有效降低MIDI信息的传输密度。

11)连续控制器不连续

MIDI通道信息设置128条continuous controller信息，主要用来表示旋钮、推子、踏板的运动状态，每个CC在0-127的范围内。比如合成器的调制轮或调制棒永远是1号控制器，一端转0，另一端转127。但是数值不是平滑变化的，而是一步一步变化的。例如，该值可以是56或57，但不能是56.329或57.1。如果用CC来控制一些敏感的声音参数，就有可能听到一步步的效果变化。

12)一些CCS是预定义的

有些CCs是保留给特殊用途的，比如CC64分配给延音踏板。事实上，一些控制器均定义为开关类型，如CC64降压送127；抬起来送0，不用中间值。CC00-CC31可以和CC32-CC63配对表示MSB和LSB，形成16384的控制值。是否使用14位值由设备厂商决定，没有一定的规则。

13)弯曲范围由接收合成器确定

弯曲是一种非常特殊的MIDI信息。虽然它被定义为14位，但许多合成器省略了LSB数据，只使用7位的MSB。也许这是真的，因为很多弯音硬件只提供7位值，音序器往往把弯音设置在-63到+64的范围内。弯音是双极消息，中心是0，控制器往往有弹簧返回0。

有一个MIDI消息可以定义接收弯曲设备的弯曲范围，但不是所有合成器都有响应。

14)颜色库的选择

MIDI刚创建的时候，合成器通常只有32，40，最多64个音色需要记忆。没有人能预测合成器在不久的将来会有几百甚至上千的音色。结果，只定义了128个用于选择音色的程序变更。为了解决这个问题，发明了音色库的选择信息。

在Bank Select中，使用连续控制器CC0和CC32形成一个14位的值，这样音色选择的范围达到16，384个音色，每个包含128个音色。数字是巨大的。

问题是厂商对音库的选择信息的执行差别很大。有些合成器只用CC0来选择音库，而CC32则被放弃。其他合成器根据规定使用命令，不包含数值的控制器也发送数值0。

有些合成器会立即切换到新选择的音调库，而有些合成器会等到收到节目更改命令。有些合成器没有填满音库，所以一个音库选择命令可以同时选择两个音库，选择音色时需要加上一个偏移值。库兹韦尔在银行选择规定出现之前就开始支持多家银行，并在K2000/2500合成器上使用不同的银行选择方法。其他合成器忽略库选择命令。有些音序器试图帮助用户完成音库的选择，但并不适用于所有合成器。

15)有四种方法可以关闭“卡住”的音符

相信大家都遇到过“便利贴”。这个可怜的合成器只接收到打开的音符，而没有接收到关闭它们的命令，所以它不停地发出厌恶的铃声。如果发音的声音包络已经衰减了音量，你就不容易找到“卡住”的音符了。一般带围护结构的声音会产生明显的问题。问题的原因可能是音序器，合成器的系统软件，更可能是MIDI连接问题。

MIDI定义了关闭所有音符的命令，音序器软件往往会预留一个“紧急”按钮。点击它可以发出关闭16个声道所有音符的命令，但有些合成器无法识别这个命令，所以“紧急”按钮往往需要同时向16个声道的每个音符发出关闭命令，16× 128 = 2048。还好机器不知道有多累。

如果“紧急”按钮不起作用，您可以尝试进行程序更改。许多合成器在切换到新音调时会关闭正在发音的音符。如果这个招数不管用，还有另外一个合成器可以处理32以下的多音数或者音色的多级布局:尽量用手和手臂同时按键，放开的时候可能有效。

最有效的方法是关掉电源，再打开。肯定管用。但是，如果问题不在于合成器，而在于采样器，那么重新加载64MB的样本需要一些时间。

16)可以减少时间延迟

MIDI相当快，虽然是串行传输，但基本听不到时差。如果放音开始时发音较慢，有几种可能:试图发送过多的控制器数据，通常多通道播放的信息包含弯音和CC数据，占用音符的到达时间。音序器通常具有“细化”连续控制数据的编辑功能，可以有效减少这种延迟。触地得分是另一种连续数据，一直是引起延迟的臭名昭著的疑点。如果触摸后的信息用处不大，建议根本不要使用或者完全删除。

试图同时发出太多音符也会造成延迟。例如，一种音色由4个4声部组成，每个声部使用2个振荡器。如果10个音符同时发音，合成器会同时启动80个振荡器，容易出现时间延迟。解决办法是降低音色的层次或者前后错开音符。

17)标准MIDI文件使MIDI音乐广为流传

在MIDI的“婴儿期”，开发者明确预测会有一种文件格式，像微软的Rich Text Format，所有的定序器都会读写。不久之后，SMF格式化了。MID作为后缀出现。音序器创建的音乐可以以标准的MIDI文件格式存储，并在任何音序器上播放。

MIDI文件最初定义了三种类型——0、1和2——但通常只使用0和1。0类文件将所有数据放在一个轨道中；1类文件包含多个轨道，每个轨道都可以命名。该文件甚至支持多端口MIDI输出。其他组件，如歌词，被添加到MIDI文件。最近升级的XMF文件格式支持DLS数据，但不能描述音频和音频效果。

18)系统特定信息有助于硬件升级

十年前，升级合成器或效果器时，需要到服务中心，付款后请技术人员为你更换芯片。多亏了MIDI和互联网，今天的操作系统升级简单得多，也便宜得多。很多厂商定期在网站上提供系统升级，升级文件往往是标准MIDI文件的形式，可以加载到音序器中播放。通常的做法是:

①将升级文件下载到电脑硬盘

将文件加载到序列器中

③将音序器的MIDI输出连接到合成器的MIDI输入

将合成器设置为准备读入系统特定信息的模式

⑤开始回放序列

⑥在文件播放结束前不要停止，注意不要断开MIDI连接。

就这么简单。不需要知道MIDI文件的内容，也不需要打开机箱。升级完成。

音色编辑中经常用到系统特定的信息，可以用来在计算机中构建一个巨大的声音库。

19)万能MIDI不能治愈所有疾病

1991年制定的《通用MIDI规则》未能有效克服MIDI的一些局限性。比如最初的Program Change只是一个数字，与它所代表的声音无关。GM定义了128个音色名称，包括乐器音色和效果音，还定义了打击乐器音色在键盘上的排列，指定了一些控制器的使用。GM使得音乐人创作的MIDI文件可以在不同的合成器上播放，互联网上的MIDI文件可以在装有GM声卡的电脑上播放。

问题是同名乐器的音色在不同的合成器或声卡上可能会有很大的差异，从而产生意想不到的合奏声。

罗兰和雅马哈各自开发了通用汽车法规，称为GS和XG，比通用汽车复杂，但又互不兼容。

目前对转基因法规没有压力。尽管GM2法规已经存在，但并没有得到广泛应用。

目前MIDI携带采样波形的格式有两种，一种是MIDI协会开发的DLS，一种是创新技术开发的SoundFonts。他们之间有很多不同，但他们已经占据了一部分市场。

20)MIDI协会销售全套MIDI规则

当然

MIDI协会官网列出了所有MIDI法规的名称和版本。